Chargement rapide DC des véhicules électriques.

Qu'en est-il de la charge CC ouCharge rapide CCpour les véhicules électriques ?Dans ce blog, nous allons découvrir trois choses : Premièrement, quels sont les éléments clés d'un chargeur DC.Deuxièmement, quels types de connecteurs sont utilisés pour la charge CC et troisièmement, quelles sont les limites de la charge rapide CC.

Quels sont les éléments clés de la recharge DC ?

Voyons tout d’abord quels sont les éléments clés d’un chargeur DC.Chargeurs rapides DCfonctionnent généralement à des puissances de charge de niveau trois et sont conçus pour charger rapidement les vecteurs électriques, avec une puissance électrique comprise entre 50 kilowatts et 350 kilowatts, avec un fonctionnement à puissance plus élevée du convertisseur CA-CC.Le convertisseur DC-DC et les circuits de contrôle de puissance deviennent plus grands et plus chers, c'est pourquoi le chargeur rapide DC est mis en œuvre comme tous les chargeurs forcés plutôt que comme chargeurs achetés par vous-même.Pour qu'il ne prenne pas de place dans le véhicule et que le chargeur rapide puisse être partagé par de nombreux utilisateurs.

Analysons maintenant le flux d'énergie pour la charge CC, du chargeur CC à la batterie du véhicule électrique.Dans la première étape, le courant alternatif ou le courant alternatif fourni par le réseau alternatif est d'abord converti en courant continu ou en courant alternatif.Courant continuen utilisant un redresseur à l’intérieur de la station de recharge DC.Ensuite, l'unité de contrôle de puissance ajuste de manière appropriée la tension et le courant d'un convertisseur CC pour contrôler la puissance CC variable fournie pour charger la batterie.

Il existe des verrouillages de sécurité et des circuits de protection utilisés pour mettre le connecteur AV hors tension et arrêter le processus de charge.Chaque fois qu'il y a une condition de défaut ou une mauvaise connexion entre le véhicule électrique et le chargeur, le système de gestion de la batterie ou le BMS joue le rôle clé de communication entre la station de charge, de contrôle de la tension et du courant délivrés à la batterie et de fonctionnement du circuit de protection. cas de situation dangereuse.Par exemple, le réseau de zone de contrôle fait brièvement référence à un scan ou la communication par ligne électrique, appelée brièvement plc, est utilisé pour la communication entre le véhicule électrique et le chargeur, maintenant que vous avez une idée de base de la configuration d'un chargeur CC.Examinons ensuite les principaux types de connecteurs de chargeur CC. Il existe cinq types de connecteurs de charge CC utilisés dans le monde.

Quels types de connecteurs sont utilisés pour la recharge CC ?

Le premier est le ccs ou le système de charge combiné appelé connecteur combo one qui est principalement utilisé aux États-Unis. Le second est un connecteur ccs combo 2 qui est principalement utilisé en Europe.Le troisième est le connecteur de démonstration Asha utilisé dans le monde entier pour les voitures construites par les fabricants japonais, principalement le quatrième connecteur DS Tesla DC qui est également utilisé pour le chargement CA et enfin la Chine possède son propre connecteur DC basé sur la norme chinoise GBT.

Examinons maintenant ces connecteurs un par un. Les connecteurs du système de charge combiné ou ccs sont également appelés connecteurs intégrés combo r pour la charge CA et CC, dérivés des connecteurs de type 1 et type 2 pour la charge CA en ajoutant deux broches supplémentaires à le bas pour une charge CC à courant élevé.Les connecteurs dérivés du type 1 et du type 2 sont respectivement appelés combo 1 et combo 2.

Regardons d'abord le connecteur ccs combo 1 dans cette diapositive, le véhicule combo 1 connecté est affiché sur le côté gauche et l'entrée du véhicule est affichée sur le côté droit, le connecteur du véhicule du combo 1 est dérivé du connecteur ac type 1. et conserve la broche de terre et les 2 broches de signal, à savoir le pilote de contrôle et le pilote de proximité, en plus des broches d'alimentation CC sont ajoutées pour une charge rapide au bas du connecteur.

À l'entrée du véhicule, la configuration des broches, la partie supérieure est la même que celle du connecteur AC de type 1 pour le chargement AC, tandis que les 2 broches inférieures sont utilisées de la même manière pour le chargement DC.Les deux connecteurs combo ccs sont dérivés des deux connecteurs de type ca et conservent la broche de terre et les deux broches de signal, à savoir le pilote de commande sur le pilote de proximité aux broches d'alimentation CC, sont ajoutées au bas du connecteur pour une charge CC haute puissance de la même manière. .

Sur le véhicule de ce côté, la partie supérieure facilite la recharge en courant alternatif à partir du courant alternatif triphasé et la partie inférieure.Vous avez la charge CC contrairement aux connecteurs de type 1 et de type 2 qui utilisent uniquement une modulation de largeur d'impulsion ou une signalisation de signal PWM sur le pilote de commande. La communication par ligne électrique du PLC est utilisée à la fois dans les chargeurs combo 1 et combo 2 et ceci est produit sur la commande. .

La communication par ligne électrique pilote est une technologie qui transporte des données pour la communication sur les lignes électriques existantes utilisées pour le transfert simultané du signal et de la transmission de puissance. Les chargeurs combinés ccs peuvent fournir jusqu'à 350 ampères à une tension comprise entre 200 et 1 000 volts.Donnant une puissance de sortie maximale de 350 kilowatts, il faut garder à l’esprit que ces valeurs sont continuellement mises à jour par les normes de recharge pour répondre aux besoins de tension et de puissance des nouvelles voitures électriques.Le troisième type de chargeur CC est le connecteur fantôme qui est un connecteur eb de type 4. Il possède trois broches d'alimentation et six broches de signal pour cette opération.Le shidae moe utilise le réseau de zone de contrôle ou le protocole kin dans les broches de communication pour la communication.

Entre le chargeur et la voiture, une communication réseau de zone de contrôle est une norme de communication robuste qui permet aux microcontrôleurs et aux appareils de communiquer entre eux en temps réel.Sans ordinateur hôte, les niveaux de tension, de courant et de puissance du shada moe vont de 50 à 400 volts avec un courant allant jusqu'à 400 ampères, fournissant ainsi une puissance de crête allant jusqu'à 200 kilowatts pour une charge future.

On s'attend à ce que la charge eb jusqu'à 1 000 volts et 400 kilowatts soit désormais facilitée par une démonstration.Passons aux connecteurs de chargeur Tesla, le réseau de superchargeurs Tesla aux États-Unis utilise son propre connecteur de chargeur exclusif tandis que la variante européenne utilise un connecteur Minoccurs de type 2, mais avec la charge CC intégrée, l'aspect unique du connecteur Tesla est le même connecteur. peut être utilisé à la fois pour le chargement CA et le chargement CC Tesla maintenant.Offre une recharge CC jusqu'à 120 kilowatts et cela devrait augmenter à l'avenir.

Quelles sont les limites de la recharge rapide DC ?

Enfin, la Chine dispose d'une nouvelle norme de charge CC et d'un connecteur qui utilise un réseau de zone de contrôle de bus CAN.Le bus entre pour la communication, il a cinq broches d'alimentation, deux pour l'alimentation CC et deux pour le transfert de puissance auxiliaire basse tension et une pour la terre et il a quatre broches de signal, deux pour le pilote de proximité et deux pour la communication réseau de la zone de contrôle.À partir de maintenant, la tension nominale utilisée pour ce connecteur ou 750 volts ou 1 000 volts et le courant jusqu'à 250 ampères sont pris en charge par ce chargeur.On constate déjà que la recharge rapide est assez attractive en raison de puissances de recharge très élevées allant jusqu'à 300 ou 400 kilowatts.

Cela se traduit par des temps de charge très courts, mais la puissance de charge rapide ne peut pas être augmentée à l'infini, cela est dû à trois limitations techniques de la charge rapide.Examinons maintenant ces limitations. Tout d'abord, une charge à courant élevé entraîne des pertes globales élevées à la fois dans le chargeur et dans la batterie.

Par exemple, si la résistance interne d'une batterie est r et que les pertes dans la batterie peuvent être exprimées simplement en utilisant la formule i au carré r où i est un courant de charge, vous remarquerez que les pertes ont été multipliées par quatre.Chaque fois que le courant est doublé, la deuxième limitation vient en outre de la batterie lors de la première charge d'une batterie.L'état de charge de la batterie ne peut aller que jusqu'à un état de charge de 70 à 80 % car une charge rapide crée un décalage entre la tension et l'état de charge.

Ce phénomène s’accentue lorsque la batterie se charge plus rapidement.La première charge est généralement effectuée dans la région de courant constant ou cc de la charge de la batterie et ensuite.La puissance de charge est réduite progressivement dans la région de charge à tension constante ou cv. De plus, le taux de charge des batteries ou le taux c augmente avec une charge rapide, ce qui entraîne ensuite une réduction de la durée de vie de la batterie.

La troisième limitation vient du câble de chargement pour tout chargeur evie, il est important que le câble soit flexible et léger.Ainsi, les gens peuvent transporter le câble et le connecter à la voiture avec des puissances de charge plus élevées. Des câbles de plus en plus épais sont nécessaires pour permettre plus de courant de charge, sinon il chauffera.En raison des pertes, les systèmes de charge rapide DC peuvent déjà transmettre des courants de charge jusqu'à 250 ampères sans refroidissement.

Cependant, à l'avenir, avec des courants d'environ 250 ampères, les câbles de charge deviendraient trop lourds et moins flexibles à utiliser.La solution serait alors d'utiliser des câbles plus fins pour le courant donné avec des systèmes de refroidissement intégrés et une gestion thermique pour garantir que les câbles ne chauffent pas.Bien sûr, c'est plus complexe et plus coûteux que d'utiliser un câble sans refroidissement, donc pour conclure ce blog, dans ce blog, nous avons vu les éléments clés d'un chargeur CC ou à courant continu, puis nous avons examiné les différents types de connecteurs CC.